張浩和

摘 要：近年來由于食品加工業(yè)的發(fā)達，業(yè)者不但對于食品推陳出新，對于食品的包裝袋也要求多樣及鮮艷亮麗，但是在包裝袋鮮艷亮麗下，卻隱含了許多對于人體有不良影響的物質。其中以OPP、NY、PET等塑膠材質包裝袋印刷時油墨所使用的有機溶劑殘留對于人體危害最大。由于塑膠材質印刷時油墨稀釋添加有機溶劑，加上油墨本身也添加有機溶劑，因此在凹版印刷制造過程中，無法將這些有機溶劑完全去除。這些殘存的有機溶劑本身均屬有毒物質并具有滲透性質，有機溶劑滲入食品中，會發(fā)出刺鼻的味道使消費者不愿購買，造成業(yè)者商譽的損失，而且有機溶劑含量過高對人體會造成危害，所以事先研究如何做好防范的措施有其必要性。

關鍵詞：食品包裝印刷過程中溶劑殘留研究

1前言

食品包裝印刷過程中溶劑殘留研究一般都是從業(yè)者依照自己的工程知識定義變量，來做好有關殘留有機溶劑上的品質管制。要解決溶劑殘留問題，可以由印刷前包裝圖案的產品設計和印刷制程兩方面著手，因為在眾多影響殘留溶劑的因素中，有些因素可以根據(jù)預先更改產品的相關設計，進而達成想要的成果。

2印前產品設計

產品在印刷前由于物料選取的不同，所以會影響到印刷后溶劑殘留量的多寡。因此針對印前產品設計影響溶劑殘留量的因素做探討，可以了解產品間溶劑殘留量的差異。

2.1印紙材料方面

食品包裝袋采用高分子聚合物作為材料，包括PE（聚乙烯）、NY（尼龍）、OPP（聚丙烯）、PET（聚苯二甲醇乙烯）等等，各種材質因特性不同所以用于不同種類的食品包裝上。對于殘留溶劑影響會因為各種聚合物在化學結構上不同[1]，透氣性上有差異，造成印刷過后油墨中殘留溶劑的滲透蒸發(fā)有差別，如果透氣性越好的材質，其殘留溶劑量相對會比較低。

印刷紙種類選擇上，本研究印紙是以塑膠膜作為代表，材質上相當多樣性，對于殘留溶劑的影響也因透氣性有所差異;在工廠中主要印刷的塑膠膜的種類有數(shù)拾種，80﹪較常用的有三種分別為：NY、PET及OPP。所以選擇最常使用及樣本數(shù)較多的印紙作為研究對象。

2.2油墨組成有三種成分

（1）顏料（pigment）：顯現(xiàn)油墨色彩的顏色。

（2）樹脂（resins）：黏性物質可使顏料附著于印紙上。

（3）溶劑（solvents）：用來稀釋溶解樹脂提升油墨的流動性。

油墨配方除了各家廠商的差別外，運用于不同印刷材質及印刷方式也會使用不同的油墨。因為不同材質的印紙有其適合的樹脂種類，相對而言不同的樹脂必須搭配合適的溶劑，但是溶劑會溶解樹脂也可能會溶解聚合物，例如印刷在PET油墨與OPP的油墨為不同種類的油墨。如果用錯種類的油墨會造成品質上的缺失而無法使用。另外對于不同性質的印刷如平版印刷、凹版印刷、凸版印刷及網版印刷，因為使用機器及加工對象的差別，也必須有不同性質油墨，及配合使用的溶劑。并且依據(jù)油墨干燥機制差異區(qū)分油墨及溶劑[2]。

油墨品牌的選擇通常依賴搭配材質而改變，技術上規(guī)定何種印紙使用何種油墨，所以在油墨的選擇上，依據(jù)所選用的印紙搭配適合的油墨使用，才不會造成不良品產出。

2.3溶劑

因為溶劑是用來溶解樹脂會被樹脂吸附，因此造成溶劑無法順利蒸發(fā)，形成殘留溶劑。在溶劑使用上，因為印紙材質的不同使用不同性質的油墨，所以印刷時添加的溶劑必須是符合油墨的性質，在一般印刷廠中溶劑的種類就有多種的組合，而選擇溶劑的重點，必須對于油墨中的樹脂有好的溶解力[3]，其次是能夠在印刷過后快速的蒸發(fā)。在這里比較常見造成殘留溶劑的溶劑種類包括甲苯、乙酸乙酯、異丙酮及甲醇等，其中以甲苯為殘留中最常出現(xiàn)且殘留量也比較高，甲苯本身是相當好的溶解樹脂用溶劑，可以使油墨能夠均勻的分解擴散。但是因為甲苯的沸點比較高，在烘干的過程會因為本身尚未蒸發(fā)，而油墨表皮已經結皮，造成甲苯無法散出而殘留在油墨之中。另外所使用的溶劑均為調配的混合溶劑，所以油墨中添加的溶劑為混合物，其中除了包括溶解樹脂的溶劑外，也有幫助其他溶劑脫離油墨的溶劑及增加油墨流動性的溶劑。

溶劑種類：在工廠中為混合溶劑有#2、LM、PPAC、MEK等四種，四種混合成分并不相同，而選擇上必須搭配油墨的種類，因為業(yè)界規(guī)定各家廠牌的油墨必須使用該廠牌使用的溶劑，否則會產生不良現(xiàn)象，而且也會增加溶劑殘留量，所以溶劑必須在選定油墨種類后才能決定。

3印刷制程中影響殘留溶劑的因素

印刷過程中影響溶劑的殘留有相當多的因素，而且各個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，這也增加控制殘留溶劑的困難度。在印刷制程中影響殘留溶劑的變因如下詳述。

3.1烘干箱溫度

溫度的變化對于溶劑殘留量有相當大的影響，溫度較高會使溶劑蒸發(fā)速度增快，所以殘留量會較低。但是溫度如提升太高，反而會造成表面結皮阻礙溶劑蒸發(fā)，并形成套色不良，而且溫度太高會使印紙拉伸而變形，因此溫度控制必須有一定的規(guī)范。由于印刷采用套印的方式，為了使套色達到效果，所以烘干箱溫度（℃）的變化從第一印刷單元由低往上提升。烘烤箱溫度的取得，可以經由每一個印刷單元中的溫度指示表取得。

3.2印刷速度

印刷速度對溶劑殘留的影響是，因為印刷速度會影響印紙通過干燥箱的時間，當印紙通過干燥箱的時間越久，溶劑殘留會較少。而印刷速度的取得，可以經由印刷機組的轉速表顯示出來。

3.3印刷機的長度

印刷機的長度越長，則印刷過的成品通過空氣中的時間也越長，所以會使油墨有比較多的時間與空氣接觸，進而使溶劑揮發(fā)出去的量增加。不同印刷機組有不同的長度，必須依照機組分別量測印刷機組的長度，來區(qū)分不同的機組，以代號作為變量。

3.4送風量

抽風量是將干燥箱中的空氣抽出再填入新的空氣，使蒸發(fā)出來的溶劑排除以免再回滲入油墨中，而抽風量越大可以使干燥箱中的空氣保持越新鮮。抽風量可以經由風速檢測器，取得印刷當時的抽風量的大小。

3.5油墨粘度

印刷時為了使油墨能良好的轉印于印紙上，必須將油墨調整至一定的粘度?，F(xiàn)場工作時粘度有一定的加工條件范圍，在范圍內可以得到較好的油墨轉印量，以及較好的色調，制造過程中必須保持此加工條件。另外油墨粘度因為時間的增加溶劑也漸漸揮發(fā)，使得粘度增加，當達到加工范圍邊界時，就必須再添加溶劑使油墨粘度恢復至原先的加工條件，會造成殘留溶劑增加的情形。

在印刷制造過程中，上述五項變量基本上對于殘留溶劑有相當大的影響，而且每個變量的改變都會影響到其余的變量。另外環(huán)境的變化對于溶劑的殘留也有影響，在濕度較高天氣比干燥的時候溶劑殘留量來的高。

4總結

可采用印前產品設計和調整制程為建立模式的變量，其原因有下列兩點。

（1）可以根據(jù)印前產品設計預測溶劑殘留量，并以此為基準控制制程各項操作。

（2）調整制程各個變量，在不影響其他質量特性的情況下，盡量采用溶劑殘留較低的變量。

參考文獻：

[1]周四偉.復合膜生產關鍵控制點設定的探討[J].印刷技術，2019，09.

[2]丘林燕.QB/T 2024-2012《凹版塑料薄膜復合油墨》內容解讀[J].塑料包裝， 2019，12

[3]肖世昌.食品包裝印刷油墨的綠色化[J].廣東印刷，2020，02.

（廣州質量監(jiān)督檢測研究院 ?廣東 ?廣州 ?511447）